Charakterisierung und Vererbung des Arthroserisikos ... - TG-Verlag

Charakterisierung und Vererbung des Arthroserisikos
bei der ED des Hundes
Dr. Reiner Beuing
Institut für Tierzucht und Haustiergenetik der Justus-Liebig-Universität Giessen
Die Ellbogengelenksdysplasie des Hundes ist eine seit jüngerer Zeit verstärkt beachtete
Gelenkanomalie. In dem aus drei Knochen (Elle, Speiche und Oberarm) komplex
zusammengesetzten Gelenk können viele Ursachen das Wachstum, die Verknöcherung und
die Formung der Gelenkstrukturen beeinflussen. Es kann auch zu Gelenkschäden führen, z.B.
dem isolierten processus anconerus (IPA), dem fragmentierten processus corronoidius (FCP)
oder zu Knorpelablösungen (osteochondrosis dissecans). In jedem Fall führen diese Läsionen,
aber meist auch die Dysplasie (Fehlformung) selbst, zu Arthrosen im bzw. am Gelenk.
Ausgehend von den Aktivitäten in Schweden hat die International Elbow Working Group
(IEWG) der World Small Animal Veterinary Association (WSAVA) eine Richtlinie zur
gutachterlichen Einstufung erarbeitet. Diese sieht vier ED-Klassen (ED-frei und Grad 1 bis
Grad 3) vor, die sich ausschließlich an den Arthrosen orientieren. ED-freie Tiere sind auch
arthrosefrei, Grad 1 zeigt Auflagerungen bis 2 mm, Grad 2 von 2 bis 5 mm und Grad 3 mehr
als 5 mm. Das Alter der Tiere beim Röntgen soll dem Röntgenalter bei der HD-Aufnahme
entsprechen.
Die so definierte Ellbogendysplasie (ED) ist gut geeignet, den Gesundheitszustand des
Hundes zu charakterisieren. Für züchterische Maßnahmen ist diese Klassifizierung jedoch
sehr problematisch. Die Einordnung in die Klassen erlaubt gutachterlichen Spielraum, da an
verschiedenen Stellen des Gelenks die Auflagerungen unterschiedlich sein können und zudem
können die zwei Gelenke des Hundes verschiedene arthrotische Zustände zeigen. Die
Arthrosemenge ist auch abhängig von Röntgenalter, Fütterungsintensität, Gelenkbelastung
durch Bewegung/Leistung, Entzündungen, usw., also auch von Unweltfaktoren. Die
funktionale Form des Gelenkes bleibt unbeachtet.
Ziel dieser Forschungsarbeit war daher, die von Tier zu Tier unterschiedliche Gelenkform
durch technische Vermessung der Gelenke am Röntgenbild zu charakterisieren. Es sollte dann
gesucht werden, welche Gelenksvarianten risikoreich bezüglich Arthrose bzw. Läsionen sind.
Schließlich ist aber die Hauptfragestellung, inwieweit die Gelenkform erblich vorgegeben ist
(Heritabilität) und eine Zucht auf risikoarme Gelenke möglich und gegenüber der ED-
Klassifizierung zu bevorzugen ist.
Das Forschungsprojekt wurde von der GKF gefördert.
Material
Für die Untersuchungen wurden insgesamt 5846 Röntgenaufnahmen von 2114 Rottweilern
und 447 Deutschen Schäferhunden ausgemessen. Die Daten der Rottweiler ist der
vollständige Bestand aus dem ED-Bekämpfungsprogramm des Allgemeinen Deutschen
Rottweiler Klubs (ADRK). Die Röntgenfilme der Deutschen Schäferhunde kommen aus einer
repräsentativen Stichprobe im Rahmen einer Studie zur ED-Situation beim Verein für
Deutsche Schäferhunde (SV). 447 Schäferhunde sind im Alter ab ca. 6 Monaten (Vorröntgen)
und zum Teil zusätzlich im Alter ab 12 Monaten (Hauptröntgen) geröntgt. Alle Tiere wurden

vom gleichen Gutachter nach IEWG-Norm begutachtet. Derzeit werden noch Labrador und
Golden Retriever untersucht.
Methode
In der seitlichen (medio-lateralen) Projektion zeigt sich das Ellbogengelenk als Walzengelenk.
Die Gelenkwalze des Oberarms (Humerus) wird von Elle (Ulna) und Speiche (Radius)
umschlossen. Wichtiger Teil der Elle ist der Ellbogenhöcker (Olegranon), an dem die Sehnen
des Streckers ansetzen. In einer Rille, gebildet von zwei Wülsten auf der Humeruswalze,
übernimmt ein Fortsatz, der processus anconeus, eine stabilisierende Führungsaufgabe.
Abbildung 1 skizziert die Verhältnisse im Ellbogengelenk.
Abbildung 1: Das Ellbogengelenk und die Messwinkel
Erste Untersuchungen deuteten an, dass Gelenke mit Arthrosen charakteristische Formen
hatten. Als bedeutsam und in hohem Maß aussagekräftig waren:
1. Wie weit umspannt die Ulna das Gelenk (UL),
2. wie stark ist der Radius am Gelenk beteiligt (RA),
3. wie geneigt ist das Olegranon (OL) gegenüber dem Radius-Schaft,
4. wie lang ist der processus anconeus (PA).
Diese vier Messungen stellen Winkel im Uhrzeigersinn dar, ausgehend vom Mittelpunkt des
Humeruskopfes.
Von den vier Größen wurden die Erblichkeiten berechnet. Ebenso wurde von der
Arthrosemenge (gleichbedeutend mit dem ED-Grad) die Erblichkeit ermittelt. Die
berechneten genetischen Korrelationen zeigten, wie stark die Vererbung von
Gelenkmessungen mit der Vererbung der Arthrose einhergeht. Mit Hilfe der in der Tierzucht
allbekannten Selektionsindexmethode, wurde dann eine Schätzformel ermittelt, mit der man
aus den Messungen die Arthrose-Vererbung vorhersagen kann. Die durch diese Formel
ermittelte Charakterisierung der Gelenke wird im weiteren EQ (Ellbogenqualität) genannt.
Ergebnisse
Rottweiler
Seit Einführung des obligatorischen Röntgens der Ellbogen liegen für die Untersuchung 2114
ED-Einstufungen vor. Alle Filme wurden auch ausgemessen. Die Rate einzelner ED-Grade

zeigt Abbildung 2, in der auch nach Rüden und Hündinnen getrennt wurde. Rüden sind
deutlich stärker betroffen.
Abbildung 2: Verteilung der ED-Grade beim Rottweiler, nach Geschlecht getrennt
Tabelle 1 zeigt die Meßwerte und die erstaunliche Spanne zwischen Minimum und
Maximum. Voruntersuchungen zeigten vollständige Unabhängigkeit der Messungen von
Lagerung und Beugung des Gelenkes auf der Röntgenaufnahme. Die Variation von Tier
zu Tier ist in hohem Maße ererbt bzw. vererbbar. Tabelle 1 zeigt auch die
Erblichkeitsmaße (Heritabilität, h²). In der für Rottweiler ermittelten Schätzformel
wurden die am Gelenk ermittelten Winkelmaße mit Multiplikatoren entsprechend ihrer
Aussagekraft gewichtet und zum EQ-Index zusammengefasst.
Tabelle1: Mittelwert, Minimum, Maximum und Heritabilität (h²) der Messungen und des
EQ-Indexes beim
Rottweiler
Merkmal Mittelwert Minimum Maximum h²
Winkel OL 25,3 14 38 59 %
Winkel UL 113,6 92 128 44 %
Winkel RA 82,1 70 96 25 %
Winkel PA 25,2 14 38 42 %
EQ-Index 0,89 0,72 1,00 60 %
Abbildung 3 zeigt die Häufigkeitsverteilung der EQ-Werte. Sie reichen von 0,77 (als
77% des Idealgelenkes zu interpretieren) bis 1,00 (100%ig ideale Gelenkform) mit einer
für biologische Merkmale typischen Normalverteilung. Der Mittelwert der Rottweiler

liegt bei 0,891). Die Erblichkeit des EQ-Indexes wurde mit 60% berechnet. Rüden und
Hündinnen unterscheiden sich im EQ-Index nicht.
Abbildung 3: Häufigkeitsverteilung der EQ-Werte beim Rottweiler
Anwendung auf den Deutschen Schäferhund
In einer Stichprobe, zufällig aus der Rasse ausgewäht, sollte die ED-Situation beim
Schäferhund überprüft werden. Die ED-Ergebnisse sind in Abbildung 4 dargestellt. Beim
Erströntgen (ab 6 Monate) kamen 447 Tiere zur Auswertung. Es wurden 87% arthrosefreie
Gelenke gefunden. Im späteren Alter, ab 12 Monaten geröntgt, ist die Rate von arthrotischen
Gelenken leicht erhöht.
Obwohl die Studie nicht zur Ermittlung der Erblichkeit angelegt war, wurde dennoch
versucht, über die Ähnlichkeit von verwandten Tieren eine Erblichkeit nachzuweisen. Für die
Arthrosen konnten jedoch keine eindeutigen Vererbungsunterschiede erkannt werden. Anders
bei der EQ-Charakterisierung.
Der Durchschnitt der Tiere lag bei EQ = 0,91 (0,89 beim Rottweiler). Durch das leichtere
Körpergewicht des Schäferhundes gegenüber dem Rottweiler und durch die signifikant
bessere Ellbogenqualität kommt es zu deutlich weniger arthrotischen Gelenken.

Abbildung 4: ED-Grade beim Deutschen Schäferhund beim Vor- und Hauptröntgen,
rechts und links
Der Schäferhund zeigte aber gegenüber dem Rottweiler ein spezifisches Gelenkrisiko.
6% der Tiere hatten einen isolierten processus anconeus. An den Messungen zeigte sich,
daß der Schäferhund im Ulna- und Radiusmaß deutlich besser, im Anconeus-Maß aber
hochgradig schlechter war, was die Rasse mit einer gegenüber dem Rottweiler ca. 10
mal höheren Rate von isoliertem processus anconeus beantwortet. Der Unterschied ist in
Abbildung 5 verdeutlicht.
Die Heritabilität für die EQ-Einstufung betrug im Alter von > 12 Monaten 58%. Im
Vorröntgenalter ab 6 Monaten zeigte sich, dass die Messungen in diesem Alter
hervorragend durchzuführen sind und die Gelenke bezüglich der Ellbogenqualität
gegenüber dem Hauptröntgen mit noch besserer Genauigkeit zu charakterisieren sind.
Die Erblichkeit betrug in diesem Alter 73%. Eine ED-Begutachtung erscheint zu diesem
Zeitpunkt noch nicht möglich, weil Arthrosen nur in Extremfällen auftauchen und
praktisch nur Läsionen erkennbar sind.

Abbildung 5: Verteilung des Winkels processus anconeus beim Rottweiler und Deutschen
Schäferhund
Diskussion der Ergebnisse
Die Beschreibung der Ellbogen-Dysplasie durch Messungen zur Charakterisierung der
Gelenkform ist möglich. Die Messwerte sind objektiv erfassbar, in hohem Maße
reproduzierbar, links und rechts sehr ähnlich und unabhängig von Alter und Geschlecht des
Tieres. EQ ist für züchterische Anwendungen insbesondere deswegen geeignet, weil der Wert
optimiert ist, um die Vererbung vorherzusagen. Er konzentriert sich somit auf vererbbare
Details. Gutachterliche Einstufungen schließen alle nicht-genetischen Faktoren mit ein, wenn
sie auf der Basis von Arthrosen vorgenommen werden. Die kontinuierliche Variation von EQ
macht zudem die Zuchtbewertung über Zuchtwertschätzung leichter und genauer. Besonders
hervorzuheben ist der Vorteil, dass sehr gute, ideale Gelenke innerhalb der arthrosefreien
Gelenke erkannt und besonders für die Vererbung hervorgehoben werden können. In einem
gutachterlichen Verfahren, in dem ein hoher Prozentsatz der Tiere als ED-frei bezeichnet
werden, werden eben diese nicht mehr differenziert, obwohl sie sehr wohl unterschiedlich in
der Ellbogenqualität sind.
Abschluß
Das Forschungsprojekt war mit Ende des Jahres 2000 abgeschlossen sein. Derzeit laufen noch
vergleichende Untersuchungen an Labrador und Golden Retrievern. Die bisherigen
Ergebnisse sind mit Tierarzt Christoph Mues erarbeitet worden und waren Bestand seiner
Dissertation mit gleichem Thema. Sie ist an der Veterinärmedizinischen Fakultät Gießen
erhältlich.
Danksagung
Schon jetzt sei an dieser Stelle der GKF, dem Allgemeinen Deutschen Rottweiler Klub, dem
Verein für Deutsche Schäferhunde und dem Deutschen Retrieverclub für die Unterstützung
gedankt.
Copyright, Beuing-Giessen
Dr. Reiner Beuing
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